#include "stm32f10x.h"
#include "OledFont.h"
#include "SSD1306.h"
#include "UsePins.h"

static uint8_t OLED_Buffer[8][128]; // 显存缓冲区，8页，每页128列
static uint8_t current_page = 0;    // 当前页
static uint8_t current_col = 0;     // 当前列
/*引脚初始化*/
void OLED_I2C_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(SD1306_RCC_APB2Periph_GPIOX, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SD1306_SCL_PIN;
    GPIO_Init(SSD1306_GPIO, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SD1306_SDA_PIN;
    GPIO_Init(SSD1306_GPIO, &GPIO_InitStructure);

    SSD1306_W_SCL(1);
    SSD1306_W_SDA(1);
}

/**
 * @brief  I2C开始
 * @param  无
 * @retval 无
 */
void OLED_I2C_Start(void)
{
    SSD1306_W_SDA(1);
    SSD1306_W_SCL(1);
    SSD1306_W_SDA(0);
    SSD1306_W_SCL(0);
}

/**
 * @brief  I2C停止
 * @param  无
 * @retval 无
 */
void OLED_I2C_Stop(void)
{
    SSD1306_W_SDA(0);
    SSD1306_W_SCL(1);
    SSD1306_W_SDA(1);
}

/**
 * @brief  I2C发送一个字节
 * @param  Byte 要发送的一个字节
 * @retval 无
 */
void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
    uint8_t i;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        SSD1306_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));
        SSD1306_W_SCL(1);
        SSD1306_W_SCL(0);
    }
    SSD1306_W_SCL(1); // 额外的一个时钟，不处理应答信号
    SSD1306_W_SCL(0);
}

/**
 * @brief  OLED写命令
 * @param  Command 要写入的命令
 * @retval 无
 */
void OLED_WriteCommand(uint8_t Command)
{
    OLED_I2C_Start();
    OLED_I2C_SendByte(SSD1306_I2C_ADDR); // 从机地址
    OLED_I2C_SendByte(0x00);             // 写命令
    OLED_I2C_SendByte(Command);
    OLED_I2C_Stop();
}

/**
 * @brief  OLED写数据，并更新缓冲区及当前列
 * @param  Data 要写入的数据
 * @retval 无
 */
void OLED_WriteData(uint8_t Data)
{
    OLED_I2C_Start();
    OLED_I2C_SendByte(0x78); // 从机地址
    OLED_I2C_SendByte(0x40); // 写数据
    OLED_I2C_SendByte(Data);
    OLED_I2C_Stop();

    // 更新缓冲区并递增列
    OLED_Buffer[current_page][current_col] = Data;
    current_col++;
    if (current_col >= 128)
    {
        current_col = 0; // 列地址回绕
    }
}

/**
 * @brief  OLED设置光标位置，并更新当前页和列
 * @param  Y 页地址，0~7
 * @param  X 列地址，0~127
 * @retval 无
 */
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{
    current_page = Y;
    current_col = X;
    OLED_WriteCommand(0xB0 | Y);                 // 设置页地址
    OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); // 设置列地址高4位
    OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F));        // 设置列地址低4位
}

/**
 * @brief  OLED清屏，并清空缓冲区
 * @param  无
 * @retval 无
 */
void OLED_Clear(void)
{
    uint8_t i, j;
    for (j = 0; j < 8; j++)
    {
        OLED_SetCursor(j, 0);
        for (i = 0; i < 128; i++)
        {
            OLED_WriteData(0x00); // 清空屏幕并更新缓冲区
        }
    }
}

/**
 * @brief  OLED显示一个字符
 * @param  Line 行位置，范围：1~4
 * @param  Column 列位置，范围：1~16
 * @param  Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{
    uint8_t i;
    OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); // 设置光标位置在上半部分
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]); // 显示上半部分内容
    }
    OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); // 设置光标位置在下半部分
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]); // 显示下半部分内容
    }
}

/**
 * @brief  OLED显示字符串
 * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
 * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
 * @param  String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{
    uint8_t i;
    for (i = 0; String[i] != '\0'; i++)
    {
        OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);
    }
}

/**
 * @brief  OLED次方函数
 * @retval 返回值等于X的Y次方
 */
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
    uint32_t Result = 1;
    while (Y--)
    {
        Result *= X;
    }
    return Result;
}

/**
 * @brief  OLED显示数字（十进制，正数）
 * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
 * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
 * @param  Number 要显示的数字，范围：0~4294967295
 * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
    uint8_t i;
    for (i = 0; i < Length; i++)
    {
        OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
    }
}

/**
 * @brief  OLED显示数字（十进制，带符号数）
 * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
 * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
 * @param  Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647
 * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~10
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{
    uint8_t i;
    uint32_t Number1;
    if (Number >= 0)
    {
        OLED_ShowChar(Line, Column, '+');
        Number1 = Number;
    }
    else
    {
        OLED_ShowChar(Line, Column, '-');
        Number1 = -Number;
    }
    for (i = 0; i < Length; i++)
    {
        OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
    }
}

/**
 * @brief  OLED显示数字（十六进制，正数）
 * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
 * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
 * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF
 * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~8
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
    uint8_t i, SingleNumber;
    for (i = 0; i < Length; i++)
    {
        SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;
        if (SingleNumber < 10)
        {
            OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');
        }
        else
        {
            OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');
        }
    }
}

/**
 * @brief  OLED显示数字（二进制，正数）
 * @param  Line 起始行位置，范围：1~4
 * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
 * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
 * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
    uint8_t i;
    for (i = 0; i < Length; i++)
    {
        OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');
    }
}

/**
 * @brief  OLED初始化
 * @param  无
 * @retval 无
 */
void OLED_Init(void)
{
    uint32_t i, j;

    for (i = 0; i < 1000; i++) // 上电延时
    {
        for (j = 0; j < 1000; j++)
            ;
    }

    OLED_I2C_Init(); // 端口初始化

    OLED_WriteCommand(0xAE); // 关闭显示

    OLED_WriteCommand(0xD5); // 设置显示时钟分频比/振荡器频率
    OLED_WriteCommand(0x80);

    OLED_WriteCommand(0xA8); // 设置多路复用率
    OLED_WriteCommand(0x3F);

    OLED_WriteCommand(0xD3); // 设置显示偏移
    OLED_WriteCommand(0x00);

    OLED_WriteCommand(0x40); // 设置显示开始行

    OLED_WriteCommand(0xA1); // 设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置

    OLED_WriteCommand(0xC8); // 设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置

    OLED_WriteCommand(0xDA); // 设置COM引脚硬件配置
    OLED_WriteCommand(0x12);

    OLED_WriteCommand(0x81); // 设置对比度控制
    OLED_WriteCommand(0xCF);

    OLED_WriteCommand(0xD9); // 设置预充电周期
    OLED_WriteCommand(0xF1);

    OLED_WriteCommand(0xDB); // 设置VCOMH取消选择级别
    OLED_WriteCommand(0x30);

    OLED_WriteCommand(0xA4); // 设置整个显示打开/关闭

    OLED_WriteCommand(0xA6); // 设置正常/倒转显示

    OLED_WriteCommand(0x8D); // 设置充电泵
    OLED_WriteCommand(0x14);

    OLED_WriteCommand(0xAF); // 开启显示

    OLED_Clear(); // OLED清屏
}

/**
 * @brief       OLED显示汉字（支持正反显示）
 * @param       Line   : 行位置，1~4（每行对应16像素高度）
 * @param       Column : 列位置，1~8（每列对应16像素宽度）
 * @param       Num    : 字库中的汉字索引（0,1,...）
 * @param       mode   : 显示模式，1-正常显示，0-反向显示
 * @retval      无
 */
void OLED_ShowCN(uint8_t Line, uint8_t Column, uint8_t Num, uint8_t mode)
{
    uint8_t i;
    uint8_t page_start = (Line - 1) * 2;   // 计算起始页（汉字占2页）
    uint8_t col_start = (Column - 1) * 16; // 计算起始列（汉字占16列）

    // 显示上半部分（前16字节）
    OLED_SetCursor(page_start, col_start);
    for (i = 0; i < 16; i++)
    {
        uint8_t data = OLED_F10x16[Num][i];
        OLED_WriteData(mode ? data : ~data); // 根据mode取反
    }

    // 显示下半部分（后16字节）
    OLED_SetCursor(page_start + 1, col_start);
    for (i = 16; i < 32; i++)
    {
        uint8_t data = OLED_F10x16[Num][i];
        OLED_WriteData(mode ? data : ~data); // 根据mode取反
    }
}

/**
 * @brief  OLED画点函数
 * @param  x 横坐标，0~127
 * @param  y 纵坐标，0~63
 * @param  mode: 1 点亮像素，0 熄灭像素
 * @retval 无
 */
void OLED_DrawPoint(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t mode)
{
    uint8_t page;
    uint8_t bit_pos;
    if (x >= 128 || y >= 64)
        return; // 坐标越界处理

    page = y / 8;    // 计算页地址
    bit_pos = y % 8; // 计算页内位位置

    // 修改缓冲区对应位
    if (mode)
    {
        OLED_Buffer[page][x] |= (1 << bit_pos); // 点亮像素
    }
    else
    {
        OLED_Buffer[page][x] &= ~(1 << bit_pos); // 熄灭像素
    }

    // 更新到OLED屏幕
    OLED_SetCursor(page, x);
    OLED_WriteData(OLED_Buffer[page][x]);
}

/**
 * @brief  OLED显示位图（支持任意位置和尺寸）
 * @param  x     起始列 (0~127)
 * @param  y     起始页 (0~7)
 * @param  width 图像宽度（像素，必须为8的倍数）
 * @param  height 图像高度（像素，必须为8的倍数）
 * @param  bmp   位图数据数组，大小为 (width/8)*height 字节
 * @retval 无
 */
void OLED_ShowBMP(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t width, uint8_t height, const uint8_t *bmp, uint8_t mode)
{
    uint8_t page_end = y + height / 8;
    uint8_t col_end = x + width;
    uint16_t index = 0;
    uint8_t page;
    for (page = y; page < page_end; page++)
    {
        uint8_t col;
        OLED_SetCursor(page, x);

        for (col = x; col < col_end; col++)
        {
            uint8_t data = bmp[index++];
            OLED_WriteData(mode ? data : ~data); // 根据mode取反
        }
    }
}
